微生物与环境互作及抗菌策略的初步研究

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目前由细菌感染导致的疾病的治疗是以口服以及静脉注射抗菌药物为主,经过吸收进入体循环在进入靶部位,而药物在这个过程中的靶向运输对于治疗至关重要。磁靶向治疗是借助于磁场使药物在具有磁响应的药物载体的作用下聚集在靶部位,提高靶部位药物的浓度,降低药物对正常组织的毒性和副作用,因此在各种药物递送系统中,磁性靶向药物递送系统被认为是最有效的。磁靶向给药系统主要由磁性物质、载体材料、药物和其他辅助性成分组成。在磁性靶向给药系统中常用的磁性材料物质是Fe3O4纳米粒子,主要是由于其易形成超顺磁性,且易被修饰,构建形成磁响应型纳米药物载体实现药物传递。但是目前磁性四氧化三铁纳米粒子主要通过化学合成,其具有生物相容性较差的缺点。生物诱导矿化(BIM)是对细胞代谢活动引起的体液中矿物质饱和度变化的一种反应。在这个过程细胞和相关的有机碎屑是调节生物诱导矿物形成的模板,因此合成的材料具有较好的生物相容性,那么使用微生物矿化来合成磁性纳米材料值得探究。此外药物到达靶部位后,由药物外排泵引起的药物外排问题会降低药物疗效,所以对于细菌药物外排泵外排机制的研究具有重要意义。而RND(Resistance-nodulation-cell division superfamily)家族外排泵是在革兰氏阴性菌抗生素内源耐药性形成的重要原因之一,其所导致的感染更加难以治疗。目前对于细菌耐药的解决方法有:对于药物进行修饰,或者抑制细菌药物外排泵等,但对于药物修饰可能会产生其他毒副作用,因此对于RND型外排泵外排机理的认识对于设计药物外排泵药物抑制剂具有很大研究前景。因此本论文研究两方面内容:利用微生物矿化方式,在大肠杆菌表面通过生物诱导矿化形成了一种具有超顺磁性的四氧化三铁纳米材料。并且发现细菌表面糖类,脂质,蛋白质共同调控矿物的形成,其中脂质可能起主要调控作用,还发现该种材料在脂质体表面也可形成;另一方面,针对细菌RND型药物外排泵,从外排泵外膜组分OprM,OprN与底物C6的相互作用来探究其外排机理。可能由于获得的蛋白浓度太低,从ITC曲线中并没有发现二者具有相互作用,还需进一步深入研究。
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